1.概述

Simulink 的仿真設置（Model Settings）是確保仿真準確性的關鍵配置，主要包括仿真時間、步長、解法器選擇等核心參數的設定。 ?可以通過快捷鍵?Ctrl+E?打開仿真設置界面

2.核心參數

2.1 求解器Solver配置

• 時間范圍：設置仿真開始時間（通常為0）和結束時間（需根據系統動態響應特性調整，如階躍響應超調時間+2倍調節時間）。
• 解法器類型：
  • 變步長（Variable-step）：適用于非線性、時變系統，支持誤差控制和過零檢測。推薦解法器：
    • ode45：默認選項，適用于大多數連續/離散混合系統（非剛性），基于四階/五階龍格庫塔法。
    • ode15s：處理剛性系統（特征值差異大），如熱力學模型或電路仿真。
    • ode23t：適用于適度剛性系統且需避免數值振蕩的場景（如柔性機械系統）。
  • 固定步長（Fixed-step）：用于實時系統或硬件在環（HIL）仿真，推薦解法器：
    • ode5（對應ode45固定步長版）：適用于非剛性系統。
    • discrete：純離散系統（如數字控制算法）。
• 步長參數：
  • 變步長：最大步長（Maximum step size）建議設為仿真時間/50（默認），長仿真時間（>15s）需加密采樣（如每秒5-10點）。
  • 固定步長：需與模塊采樣時間對齊，避免速率轉換錯誤。
• 誤差控制：
  • 相對誤差（Relative tolerance）：默認1e-3（0.1%），高精度場景設為1e-4。
  • 絕對誤差（Absolute tolerance）：默認auto（1e-6），零初始狀態系統需手動調整

2.2 數據I/O（Workspace I/O）配置

• 輸入/輸出管理：
  • 使用From Workspace導入MATLAB變量（需包含時間戳，格式如[t, u]）。
  • 通過To Workspace記錄信號數據至結構體/時間序列（TimeSeries），支持后續MATLAB分析。
• 信號記錄：
  • 激活"Log signals to workspace"選項，自動記錄所有示波器（Scope）數據。
  • 使用Signal Logging模塊選擇性記錄關鍵信號。

2.3 診斷設置（Diagnostics）

• 速率轉換檢測：
  • 多任務模式（Multitasking）：檢測模塊間非法速率轉換（如慢模塊直接驅動快模塊），強制插入Unit Delay或Zero-Order Hold。
  • 單任務模式（Singletasking）：適用于非實時系統，忽略速率轉換錯誤。
• 代數環處理：
  • 啟用"Algebraic Loop"警告，優先通過引入中間狀態變量消除環，或設置"Automatically solve algebraic loops using"為"Back-substitution"。
• 過零檢測：
  • 對含 discontinuous模塊（如Relay）的系統，啟用"Zero-crossing detection"提高仿真精度

3.優化

3.1 性能調優技巧

• 并行計算：啟用"Enable parallel simulation"（需MATLAB Parallel Computing Toolbox），加速大規模模型仿真。
• 內存優化：關閉非必要信號記錄，使用"Limit data points to last"限制存儲數據量。
• 代碼生成兼容性：固定步長模式下選擇"ert.tlc"（Embedded Coder）模板，確保與生成的C代碼時序一致。

3.2 特殊系統配置

• 混合系統：連續部分使用ode45，離散部分設置固定步長，通過"Multirate Solvers"協調執行。
• 分布式仿真：將模型拆分為子系統，通過"Model Reference"或"Subsystem"并行仿真。

4.典型應用場景

場景類型	推薦設置	典型模塊示例
連續控制系統	ode45 + 變步長，相對誤差1e-4，最大步長0.1*Td（Td為系統時間常數	PID控制器、傳遞函數模塊
電力電子系統	ode23t + 變步長,過零檢測啟用，離散PWM模塊固定步長1e-6s	SVPWM、IGBT模型
數字信號處理	discrete固定步長，與FPGA時鐘同步，啟用"Signal Propagation"診斷	FFT、FIR濾波器
剛性系統	ode15s + 變步長，絕對誤差1e-5，禁用過零檢測（避免頻繁步長調整）	機器人逆運動學、化學反應器